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IOT 기반 건축물 유지관리 플랫폼 구축(S-LCC) 방안 : 기능구성과 계측 데이터 활용을 위한 개념 모델을 중심으로
A Plan for Establishing IOT-based Building Maintenance Platform (S-LCC): Focusing a Concept Model on the Function Configuration and Practical Use of Measurement Data 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.21 no.2, 2020년, pp.611 - 618  

박태근 (목원대학교 건축공학과)

초록
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건축물의 LCC 분석 결과의 신뢰성은 정확한 분석 절차와 불확실성이 제거된 데이터에 의해서 결정된다. 그러나 지금까지는 이 데이터를 자동으로 계측하고 DB화 할 수 있는 시스템들이 실용화되지 못하였다. 이에 본 연구에서는 4차 산업혁명의 핵심도구인 IOT를 활용하여 설비시스템의 전기에너지 소모량 데이터를 자동으로 수집하여 분석하고, 분석된 결과들을 활용하여 설비시스템의 효율적 운전이 가능한 S-LCC 플랫폼의 개념모델을 제안하였다. 제안된 개념 모델은 기존의 유지관리 시스템(BLCS)에 IOT를 융합하여 모델링되었으며, 이것은 시설물관리모듈, LCC분석모듈, 에너지사용량 관리모듈, 상태효율분석모듈, 유지보수기준재설정모듈 등 5개의 세부 모듈로 구성되어야 업무프로세스가 효율화될 수 있다. 이 시스템에서 도출하는 LCC분석결과를 활용하여 설비시스템의 노후화 상태를 실시간으로 파악할 수 있으며, 또한 기존설비의 보수율과 교체주기, 수명 등에 관한 기준들을 재설정하고, 신규설비의 유지관리기준을 새롭게 설정하는 기초자료로 활용될 수 있다. S-LCC 플랫폼이 구축될 경우, LCC 분석의 신뢰성 증대, 자료입력을 위한 노동력 절감, 정확성 제고 등의 효과뿐만 아니라 지금까지 버려졌던 데이터를 잠재가치가 큰 빅 데이터로 바꿀 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The reliability of the results of LCC analysis is determined by accurate analytical procedures and energy data from which the uncertainty is removed. Until now, systems that can automatically measure these energy data and produce databases have not been commercialized. Therefore this paper proposes ...

주제어

#LCC Analysis   #LCC Platform   #Automatic Measurement of Electrical Energy   #Internet of Things   #IOT  

표/그림 (6)

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 이와 같이 IOT를 LCC분석에 활용하는 것이 중요함에도 불구하고 기존의 유지관리 시스템에서는 이에 관한 고려가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기존의 유지관리 시스템(BLCS)에 IOT를 융합하여 전기에너지 데이터를 자동으로 계측하고, 계측된 데이터를 가공하여 활용하기 위한 S-LCC 플랫폼의 개념모델을 제안하였다. 이 플랫폼의 주요기능으로는 시설물관리모듈, LCC분석모듈, 에너지사용량관리모듈, 상태효율분석모듈, 유지보수기준재설정모듈 등 5개의 세부 모듈로 구성되어야 업무프로세스가 효율화된다.
  • 또한, P사의 제품을 이용하여 대학시설물의 전기에너지 사용량(복합기, 컴퓨터, 노트북, 에어콘, 냉장고, 냉온 수기)을 2차례에 걸쳐 계측하고 분석한 사례 연구 결과는 본 연구의 최종 목표가 현실적으로 도달 가능한 목표라는 것을 실증하고 있다. 이 연구는 P사에서 개발한 IOT의 대기전력 차단 효과를 분석하기 위하여 실시되었지만 기본적으로 위에 사용된 전기제품의 실시간 전기 에너지 계측을 토대로 분석결과를 제시하고 있다.
  • 이에 본 연구는 IOT를 사용하여 건축물에 사용되는 전기에너지 데이터를 자동으로 계측하고 수집하여 생애 비용을 분석하고, 이를 활용하여 설비기기의 상태평가를 할 수 있는 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. IOT 기반 LCC 플랫폼(이하 S-LCC 플랫폼이라 한다)은 기존의 LCC 시스템에 기계장치인 IOT를 결합하여 활용하는 방안에 관한 것으로 기계장치의 하드웨어적인 특성과 기존 LCC 시스템의 기능 융합을 필요로 한다.

가설 설정

  • 상태평가결과에서 획득된 노후도와 고장율, 수명예측 결과를 바탕으로 실제 사용되고 있는 설비의 정확한 가동시간, 고장횟수, 에너지 효율의 변화 및 고장율 변화를 파악할 수 있다. 유지보수기준의 재평가를 통해 정확한 장기수선계획과 예산수립 등이 가능하고 예방적 유지관리가 가능하다. 신제품의 유지보수기준은 실제사용결과를 토대로 설정가능하며 장기적인 측면에서 다양한 사례들을 참고로 평가되어야 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
건축물의 LCC 분석 결과의 신뢰성은 무엇에 의해 결정되는가? 건축물의 LCC 분석 결과의 신뢰성은 정확한 분석 절차와 불확실성이 제거된 데이터에 의해서 결정된다. 그러나 지금까지는 이 데이터를 자동으로 계측하고 DB화 할 수 있는 시스템들이 실용화되지 못하였다.
4차산업혁명의 핵심 도구인 IOT는 무엇을 필요로 하는가? 4차산업혁명의 핵심 도구인 IOT는 전기에너지를 자동으로 검침하고 기록할 수 있는 기능을 필요로 한다. 이를 위해서는 측정된 전기에너지 데이터를 와이 파이 (Wi-Fi)나 스마트 폰 등을 이용해서 전송이 가능하고 기록할 수 있는 실시간 모니터링 기능과 원격제어 기능, 메모리 기능이 있어야 한다.
IOT를 활용한 S-LCC 플랫폼의 개발을 위한 연구는 어떤 방법으로 진행되는가? 첫째, 에너지 데이터 수집 자동화를 위해서 필요한 IOT의 성능을 분석한다. 둘째, 기 개발된 BLCS를 기반으로 IOT에서 계측된 에너지 데이터를 DB화하고 활용하기 위한 S-LCC 플랫폼 기능구성의 기본 체계를 제시한다. 셋째, IOT에서 계측되는 에너지 데이터를 활용하여 설비기기의 상태평가를 위한 방법, 즉 데이터의 활용 방법을 도출하고, 플랫폼 기능과의 상관성을 분석한다.
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참고문헌 (13)

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  3. C. K. Lee, M. H. Lee, B. H. Cho, J. H. Choi, T. K. Park, "A Study on Development of Life Cycle Cost Analysis System for Build-Transfer-Lease Projects", Journal of the Architectural Institute of Korea Planning & Design Vol.24, No.4, pp.53-61, April 2008. UCI : G704-A00167.2008.24.4.022 

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  5. S. S. Jung, "A Study on the Calculation Method of Optimum Boundary for Decision Maker in Probabilistic Phase of Life Cycle Costing Influence Diagram", Journal of the Architectural Institute of Korea Planning & Design Vol.18, No.8, pp.201-208, August 2002. UCI : G704-A00167.2002.18.8.019 

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  8. J. J. Choi, H. B. Kim, M. J. Son, C. T. Hyun, Application of Real Option based Life Cycle Cost Analysis for Reflecting Operational Flexibility in Sola Heating Systems, Korean Journal of Construction Engineering and Management, Vol. 16, No.4, pp. 70-79, July 2015. UCI : G704-001084.2015.16.4.008 

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  9. LCCKorea, Abstract of BLCS, Abstract of LCCMS, Available from http://www.lcckorea.co.kr (accessed December 1st, 2019) 

  10. H. D. Seo, K. R. Kim, D. W. Shin, H. S. Cha, "BIM-Based LCC Analysis Process for Exterior Skin System of Building", Journal of the Architectural Institute of Korea Structure & Construction Vol.29, No.2, pp.47-58, February 2013. UCI : G704-B00167.2013.29.02.002 

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  12. J. P. Park, C. K. Lee, T. K. Park, "A Case Study of Electricity Usage Monitoring for Deterioration and Economic Analysis of Main Equipment in University Laboratory", The 6th International Conference on Construction Engineering and Project Management(ICCEPM 2015), Korea Institute of Construction Engineering and Management, Paradise Hotel Busan, Busan, Korea. pp.706-707, October 2015. 

  13. LCCKOREA Co., "Facilities Management, Forecasting and Evaluation System Based on LCC Applied IOT Date Processing Techniques", National IT Industry Promotion Agency(NIPA), Korea, pp.1-58, p32, February 28th 2015. 

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